纳米纤维素/石墨烯-硅橡胶导电弹性体的制备与表征开题报告

1. 研究目的与意义

纳米纤维素（cncs和cnfs）是一种具有高强度、高长径比、高生物相容性、低密度和良好水分散性的可再生可生物降解的绿色纳米材料，可用作弹性体的有效的增强相从而显著提高弹性体的的热稳定性和力学强度。

石墨烯（gns）是二维纳米碳材料，具有优异的性质，如高电子迁移率，高导热性，优异的力学性能和大的比表面积，并且在低负载下就可显著提高聚合物的导电性能，使其成为新一代最具潜力的纳米导电材料。

聚二甲基硅氧烷（pdms）是使用最广泛的硅氧烷聚合物，固化后的pdms是一种无毒疏水性的透明硅橡胶弹性体。

2. 国内外研究现状分析

etteyeb等制备羟丙基纤维素 (hydroxypropyl cellulose) 与聚甲基氢硅氧烷 (polymethylhydrosiloxane, pmhs) 的生物复合薄膜材料，该复合材料在溶解或降解过程中仍能够保持复合结构，为新型环保膜材料的设计提供了思路。

四川大学高分子材料工程国家重点实验室翟天亮等人将聚乙烯醇 (pva) / cnf 杂化有机气凝胶作为连续增强相用以增强聚二甲基硅氧烷聚合物基质。

该复合材料的压缩和拉伸杨氏模量分别是纯 pdms 的2倍和15倍，这项研究为制备具有双连续结构的高性能聚合物纳米复合材料提供了新的方案。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容: 本毕业论文提出以最为广泛使用的硅橡胶：聚二甲基硅氧烷 (pdms) 为基体，将 石墨烯和纳米纤维素的复合材料前驱体分散到 pdms 基体中去，这使得其能够在 pdms 基质中制造 3d 分级多尺度导电结构。

制备的这种硅橡胶弹性体复合材料同时兼具功能导电性和高强度。

研究计划：称取一定量的cncs水悬浮液，用乙酸溶液调节ph。

4. 研究创新点

纳米纤维素/石墨烯-硅橡胶导电弹性体复合材料作为一类新型功能性纳米复合材料，不但保留着纳米纤维素和导电活性物质各自的优势特点，而且纳米纤维素作为基体材料赋予了导电复合材料更多的形态特征。

本课题研究了一种基于CNC，PDMS与石墨烯纳米导电材料的低成本，有良好的拉伸性、柔韧性、导电性和力学性能的新导电弹性体，为有机发光二极管、柔性电路、存储设备、传感器、显示屏、太阳能电池以及生物电子设备等领域提供了一种可供参考的新型柔性导电弹性体材料制备方案。